7/24/2019 foolteo

1/6

.ATr(: Il . ,: 3 Lice u:lado JorgeAllau.)

que la fuerza gravitatoria es capaz de modificar el

RESOLUCIN:

do de reposo de un cuerpo.

Haciendo

D.C.L.:

VERDADERA: Ya que las fuerzas el tricas en r Formando el tringulo

nos casos son fuerzas dbiles o electrodbiJes. .'N de fuerzas

RPTA, E : : . . . .. i.

*160 =

4k

ROBLEMA8 .. M{ ' i IMg=5k =} k =40

. . 3i .

I :;;:.

luego :

........................... f.:.l.; J>, T = 3(40)= 120

De la polea:

La barra de :J5cm se encuentra en posicin horizontal.

Determine a qu distancia del punto ''A'' se ubica el

centro de gravedad de la barra.

A)12 m

B)7m

RPTA : B (f)18 m

'ROBLEMA .7 : .

m

siderando que en el sistema todas las superficies

E)16 m

lisas (no hay friccin), y que el bloque M recibe RESOLUCIN'

reaccin de

160N

de la superficie inclinada; ,

rminar la masa

m,

si la polea pesa

20N

y el

Sabemos que el centro de gravedad es aquel punto

ma est en equilibrio. g =

10

m/s

2

) donde se encuentra aplicado la

W ,

entonces debemos

graficar lasfuerzas que actan sobre la barra.

J:

I

I

ESOLUCIN:

Haciendo el

D.C.L.

de la esfera:

:J. r.,

.

: :

lJfY .J

5

.

r

Se

te r que:

i20

=

2T

+20

L =?

TI

=50N

{

mg=Tl

. *m 10) =50

*m=5kg

RPTA: e

A

/

W

3K

.

: 53,.

.

4/ ./ punto de .

concurrencui

45 -

7/24/2019 foolteo

2/6

(I)VXTO :KVJ n:VOS FISlCA L.1 ItNCI wPltDLll1L

' Como actan 3 fuerzas y la barra se encuentra en

reposo, entonces las

3

fuerzas son concurrentes, con

T

y

T

2

se determina el punto de concurrencia, por

dicho punto debe pasar la lnea que contiene al W,

. Nos piden x= 4k

.De la figura: 7k

=

35m

>

k

=

5m

>

x

=4(5m) =20cm

' Para la solucin de este problema es necesario

conocer los tres tipos de equilibrio en un cuerpo slido

El equilibrio estable de un cuerpo: se da cuando

su centro de gravedad ocupa la posicin ms baja posibl

en el sistema en que se encuentre.

':.Equilibrio inestable:

ocurre cuando el centro d

gravedad del cuerpo no ocupa la posicin ms bllj

posible.

Elequilibrio indiferente: ocurre cuando el centro

de gravedad del cuerpo no tiene posibilidad de variar

A)

1 cm

B)

2 C : 1 1 e 3 cm D 4 cmEp ; \,;,,)s /a ura respecto de un nivel de referencia.

RESOLUCIN:

l} < J iCo lo anterior ya se puede indicar qu tipo de

Para determinar la deformacin x del resorte . equilbrio corresponde a cada situacin:

- ; 0/.-\

hagamos los

D.C.L.

necesarios: 'o t...........................

I> .l., '. . . ,'. ,.

\ .. 'Ii&U .

.. . .

\,,,.,,ll' 1',,, , . ' . '

TI =Kx=40x I

De l e q ui li n o

o '.

C :>: ):j;'. ::::

do ,

F t =F(--)

:::?40x=3T

3T

:::?x

1

4

*

De l equ il i r io

Ft ';F(--)

:::?6T=400

:::?T=- ...(II)

3

PROBLEMA 9:

RPTA: D

Mediante

el sistema de

poleas se .antiene en

equilibrio un' tabln de 40

kg,

tal corno se indica

despreciando la friccin y la

masa de las poleas, calcular

la deformacin del resorte

cuya constante de rigidez es

de 40N/cm. (g=10m/s

2

)

T

' Reemplazando

11)

en

(1)

se obtiene:

x=5cm '

RPTA: E

PROBLEMA 10:

Los esquemas de la figura adjunta muestran cuatro

esferas y una media esfera, todas de lOcm de radio,

homogneas, en contacto con varias superficies de

soporte, sobre las cuales pueden rodar sin deslizarse.

Diga cules de ellos corresponden a situaciones de

equilibrio estable.

PROBLEMA

11 :

Si la esfera homognea de

7kg

se encuentra en

equilibrio, determine el mdulo de la fuerza de tensin

y la reaccin del piso sobre la esfera.

(g=lO m/s

2

)

A)20J2 N y 30 N

B)30N y 7J2 N

C)32J2 N y

50

N

D)40N y sJ2 N

E)32J2 N Y

30

N

1

3

A) Solamente 1, 2 Y 6'

e Solamente 2 y 5

E) Solamente 3y 4

RESOLUOIN:

RESOLUOIN:

2

5

B) Solamente 3

y

5

D) Solamente 2,3 Y 5

EQUlL1BRIO lib'TABLB

UlUBRJO

RPTA: e

7/24/2019 foolteo

3/6

, 1 .ST.1.T,U:A. tM Licc. -iad6 org1l Jalo

En primer lugar grafiquemos las fuerzas que actan

obre la esfera homognea:

OBSERVA.CIN

o

.

La reaccin de la

superficie

(F.J

es

perpendicular a la

superficie en contacto

cuando una de las

superficies o ambos son

lisos.

0 - -

r:

:

.: : D r . . l . t .

8K

4K

{

PROBI.EMA IZ,

El libro mostrado en la figura se encuentra e

mesa. Indique la veracidad

(V)

o falsed

proposiciones:

1 El l ibro permanece en reposo porque

externa sobre l. .

Las fuerzas peso y reaccin normal sobre

accin-reaccin.

111 La naturaleza de la fuerza de contacto , e i y : ' el libro y la mesa

es gravtatoria. 1

AVVV _

BVVF

g

CVFF

DVFV

EFFF

RESOI.UCIDN

Analizando el libro, para ello realizamos su DeL

I

1i

(reccin)

s .(> pa i n

: unagmarus

1 FALSO:

Podemos apreciar que sobre el libro se estn dando las interacciones

xternas tanto por el campo gravtatoro como por el contacto con

la mesa, sin embargo este permanece en reposo debido a quela

fuerza resultante sobre el libro es nulo, es decir

: E

F ; O,

11 FALSO:

Recordemos, las fuerzas de accin y reaccin deben presentar

mismo mdulo y direccin contraria y sobre todo actuar sob

cuerpos diferentes, sin embargo el peso del libro

W

y la reacci

normal F actan sobre el mismo cuerpo. En consecuencia dich

fuerzas no son fuerzas de accin y reaccin.

111 FALSO:

El contacto entre el libro y la mesa realmente no existe, la repulsi

a nivel molecular es tan grande que lo impide. Entonces nosotr

entenderemos por contacto, cuando una superficie se acerca muc

sobre otra, tanto que la separacin entre ellas sea imperceptible.

Esta fuerza es de naturaleza electrodbil ya que se debe a la repulsi

electromagnticas entre molculas para mpedr el acercamient

entre ellas,

RPTA l E

PROBLEMA 8

Si el sistema libre de

friccin se encuentra en .

equilibrio determinar

la def

=>R=40

y

N;20

'De:

D- ); 2:-)* i . - =

RCos6(}

::::}x=40x.

x=10cm

RPT "A

PROBI.EMA

I

Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes

proposiciones:

1 Un cuerpo en reposo permanece indefinidamente en dicho estad

La fuerza es el resultado del.contacto entre dos cuerpos,

Todas las fuerzas conocidas se pueden clasificar en tres t ipo

A

VVV

Bl VFV

C

FVV D FFV El FFF

RESOI.UCION

1 FALSO:

El movmento de un cuerpo es el resultado de las interaccione

con otros y de las condiciones iniciales, por lo si un cuerpo est

reposo permanecer indefinidamente en dicho estado a no ser q

sobre l actu una fuerza que modifique dicho estado mecnico,

11 VERDADERO:

7/24/2019 foolteo

4/6

entre los vehculos seest dando una accl

- mutua podemos plantear. A toda accin

corresponde una reaccin.

Adems dichas fuerzas de accin y reacclO

son de igual mdulo pero de dlrecclon

contraras,

111F ALSO:

La tercer ley de Newton establece

siguiente: "En una interaccln surgen un pa

de fuerzas conocidas como fuerzas

accin y reaccin, las cuales son de Igua

mdulo y presentan direcciones contrarlas

Por lo tanto, por ms que un cuerpo presenl

mayor masa que otro las fuerzas de acclO

y reaccin son de Igual mdulo.

RPTA,

I.n

1 \ 1 < 1 1 0

es aquella canudad vectorlal que

dcsCI'lbc la Interaccln entre dos cuerpos en

I universo. Desde un enfoque didctico las

Interacclones entre los cuerpos, se puede

plantear de dos formas: nteraccln por

contacto e Interaccin a' distancia. Un

ejemplo de lo primero es cuando

empujamos un libro sobre la mesa.

Al poner la mano sobre el libro se est

produciendo la Interaccin por contacto,

donde dichas interaccin es medido por la

fuerza. aecin sobro el

libro expresado

m ed i a nt e

L7

Igualamos fuerzas contrarias:

I:F t)

=

I:F .j.)

N +Tsen37= Mg T (O,6)=100-N

Como la tensin

T

debe ser mxima

entonces la fuerza normal debe ser mnima,

donde

N

mln

=O,

entonces:

500

Tmdx(0,6)

=

100 Tm.x

=sN

Adems:

I:F ... I:F ...=> TOO837=

m,g'

(

500) 40

=> - (0,8)

m,(10)

=>

m ,

=-kg

RPTA --S

RIISI.E.A ,.

Respecto a la tercera Ley de Newton:

1

Sobre un cuerpo siempre aparecen dos

fuerzas, una de accin y otra de reaccin,

es porque las fuerzas actan en pares.

11 Siun cuerpo ejerce una fuerza sobre otro,

este ejerce sobre el primero una fuerza de

Igual magnitud y direccin. pero de sentido

contrario.

PRIISI.E.A

7

La esfera de

2kg

se mantiene en equtlbn

junto a un resorte ingrvido (k=40

N/cm

SI el dlnammetro Indica

60N

determine

deformacin que experimenta el resort

(g=10m/s

2

)

r La tuerza mide la

i,tteraccin.

dentro lo.

cuerpos

111 VERDADERO:

Las fuerzas que se perciben pueden explicar

enfuncn a tres interacciones bsicas que

ocun'en

e

entre las partculas elementales.

Gravtatorlas, E1ectrodbiles.

Nucleares fuertes.

RPTA, c

ejerce una fuerza (accin)

'' layor masa, este ltimo

ero una mayor fuerza

S

A

D

Slo

RESIII.

1 FALSO:

Es muy comn

accin y reaccin

y ser de dlrecclo

compensarse e Incluso

es incorrecto ya que ellas

un mismo cuerpo; sino rna

cuerpos distintos. Para ello

v e

ejemplo.

t J

'''_'

L

f : . . 7 , : : : : :

.. . . . . . IR ,

Lcu

fUl rTo J

de

Ut Ctn. y

n>GCt:i6

aclall .00,.. tlerpo. dlftn.,,' .

PRIISI.E... 11,

En la figura el bloque de 10 kg. Descansa

sobre una superficie lisa. Calcule m

(en kg)

y la tensin

T

(en

N

si se sabe que es

mxima. X

'da

B2cm CScm

D 4

cm E

CM

lIl.uc/6N,

s piden determinar la deforrnacn de

e x

o la esfera se encuentra en reposo

A) 10 B) tE 500

, 4

S' 3

Di . E) 10 500

s 4 S

RESIII.Uc/6N ,

C) 20 500

La tensin en la cuerda (1)

que sostiene la bloque de

masa m, no es ms que la

fuerza de gravedad de dicho

bloque:T, =m,g -

: -30

60N=TL. ...t t......*T=60N

60sen30" 60sen30"

La lectura del dinammetro coincide con

el valor la tensin en la

cuerda. *

T

b:

60N

Eniavertical: I:F t)

=

I:F .j..)

A continuacin analizamos el bloque de

masam.

11 VERDADERO:

Se muestra el impacto de dos vehculos.

C tb

,

.h :

TCOB37"

.f1PON tlIGn i lnarla

= A 'F' F B _ =,;-F

E

=2(60Sen300)+20=,;-F

E

=80N

.:; .::,; m_';': 'Aa.

Como:

Fe=] x

l I 06 1 .

S * ;

Tenemos: ] x=80

'i; ;;&jt

En el impacto uno de Iosvehculos ejerce

una accin sobre el otro, pero tambin el otro

ejerce una accin sobre el primero. Como

RPTA,

S

7/24/2019 foolteo

5/6

(IC

r.,lTI(A ,

PIIIIBI.E.vI .

Ikspecto a la figura mostrada seale la

vllrocldad lI) o falsedad F) de las siguientes

IM'oposlciones:

1 SI V cte , entonces el hilo que sujeta al

Ix'ndulo permanece vertical,

1 1 )

SI aumenta linealmente con el tiempo,

entonces el hilo se desva ala izquierda,

/11

Estando el tren con

V

=ct e

entonces al

Iomperse el hilo.la bolita cae verticalmente

respecto a un observador fijoa tierra,

J

I I

l.Ai& ii &U.&= Wf: . 1 ;; ;; ;; ,;;w .:. ,o ;,, ,M

/1)VVV B) VVF

C)

VFV D) VFF E) FFF

RESIII.UCIIN

/) VERDADERO:

v=cte

- - - - .

- . g l J ; T

i t,

g

ft i i

Aldesplazarse el tren a velocidad constante

la aceleracin que este experimenta es cero,

y por consiguiente la esfera tambin se

desplaza con velocidad constante y

aceleracin nula

= j), A dicho estado

frsico se le denomina equilibrio de

translacn, al realizar el DeL de la esfer

actan dos fuerzas, la fuerza de grave,

mg

vertical dirigido hacia abajo

tensin en la cuerda que necesariament

debe ser vertical hacia arriba y del mismo

valor que la fuerza de gravedad para el

equilibrio,

11 VERDADERO:

La inercia. es pues, la propiedad, :L '

nmovildad o resistencia a cambiar de

velocidad; ,es decir, si un cuerpo se halla en

reposo, continuar en reposo, si est

realizando un M RU

=ete) continuar con

M RU a no ser que sobre l acte una fuerza

y modifique dicho estado rrSi .ct .

r - - , . - - ; .

e-

a

u,

+--'-

17

r$1 ',; 7

Inicialmente el cuerpo se mueve a V=ct e

atado al techo del tren al aumentar

linealmente su velocidad. es decir al

experimentar aceleracin el tren,

notaremos que el hilo experimenta una

inclinacin. esto es debido a que el extremo

del hilo atado al techo avanza

aceleradamente. mientras que el otro

extremo del hilo que est con

tiende a

mantener est velocidad debido a su inercia,

Ill) FALSO:

I T ? ff=ete

l

t

IJ :

Ig-

_: f.)-=-- ... . v

--o

: . ,

1 . . . . . . . . . . . . \ \

,::,*,ii-:::..Jti-*:>.ki:

Al romperse la cuerda, en virtud a su inercia.

sta continua manteniendo la velocidad del

tren y, debido a la atraccin gravtaconal

cae verticalmente efectuando en si un

movimiento

parabllco

de carda libre

respecto a nosotros fijoen tierra,

R,

PRIIBI.E.uI 11

En la figura dos cuerpos

A

y

densidades tal,que p.>P. v,

permanecen en equl

El diagrama de cu

es:

C)

E J t ?

RESIII.UCIIN

Realizamos el DeL del sistema:

T

Procedemos a igualar fuerzas contrarias, es

decir, F t)

= F ,J.)

4T=,2W

2T=W

A continuacin realizamos el DeL del

bloque B.

T 9 J T

R

, . -,.. :;:

, , j if i

' > W '. " " , { . , .

w

_ . _ l . . . ,

wew cl do org ahJJ

Igalando fuerzas contrarias tendremos:

i:F(t) = l:F(.j,)=> 2 T = W+R

= > 2 T = 2 T + R = > R = O

Finalmente el

DeL

del bloque

B

ser.

T T

; S . . . : .\

1 l I l .

RPTA

PRIIBI.EMA

Z

Respecto a laprimera ley de Newton seale

la veracidad

V)

o falsedad

F)

de la

siguientes proposiciones:

1 A Y B son dos objetos con MRUV respecto

a Tierra y poseen la misma aceleracin.

Entonces A puede ser sistema de referencia

para aplicar la /, ley de Newton a

movimiento de B,

11 Todo cuerpo en reposo respecto a Tierr

que inicia movmlento ha experimentado

una fuerza

m)

UI) cuerpo con

Miiuv

puede tener V=O

cierto instante. Justo en dicho instante

=0,

Al FVV B) VVF

C)

FFV Di VFF E) FVF

RESIII.UCIIN

1) VERDADERO: ''i-

Si bien es cierto los objetos

A y B

no so

sistemas de referencias inerciales (SRl) po

presentar aceleractn. pero ,si podemos

decir que la aceleracin relativa de

respecto a

B

es cero. ' . ,

AIB =aA as h , .

A

A =a

-

B

as :;::a

- - -

Esto significa que para un observador

ubicado en A el cuerpo B puede presentar

reposo o se mueve a velocidad constante.

Por lo que para que este estado de reposo o

de movmento a oecte pueda modiflcarse

respecto a A se debe aplicar una fuerza

adicional neta que modifique el estado de

reposo o de rnovtmento por tanto

A

puede

ser considerado como un sistema de

referencia para aplicar la 1era ley de

Newton al cuerpo

B.

1 1 ) VERDADERO:

Para que el cuerpo en reposo respecto a

tierra, inicie su movil;iento, este debe

experimentar una fuerz?rt'eta que cambie

su estado de reposo,

f

i l . .

t+ }

1 ,

u

U I

wu .un .

7/24/2019 foolteo

6/6

NOBLEMA lB

ltespecto a la figura mostrada seale la

veraddad (l? o falsedad

(F)

de las siguientes

proposiciones;

1 Si V =cte ,entonces ei hilo que sujeta al

pnd ulo permanece vertical. .

11

Si aumenta linealmente con el tiempo,

nntonces ei hilo se desva a,la izquierda.

111

Estando el tren con

V

=cte

entonces al

romperse el hilo,la bolita cae verticalmente

respecto a un observador fijo a tierra.

V

'.k'''Jil&iilMiI_.

Al VVV B)

VVF C)

VFV D) VFF E) FFF

NESOLUCIIN

1)

VERDADERO:

v=cte

T

I g

i

''''...

mg

Aldesplazarse el tren a velocidad constante

la aceleracin que este experimenta es cero,

y por consiguiente la esfera tambin se

desplaza con velocidad constante y

aceleracin nula (jj=j).A dicho estado

ffsico se le denomina equilibrio de

translacin, al realizar el DeL de la es

actan dos fuerzas, la fuerza de grave

mg

vertical dirigido hacia abajo y.

tensin en la cuerda que necesariament

debe ser vertical hacia aniba y del mism

valor que la fuerza de gravedad para el

equllbro.

11 VERDADERO:

La inercia, es pues, la propieda

inmovilidad o resistencia a cambiar de

velocidad; .es decir, si un cuerpo se halla en

reposo, continuar en reposo, si est

realizando un M RU (i

=

cte)

continuar con

MRU a no ser que sobre i acte una fuerza

y modifique dicho estado fTsico.

r - - - - e

; m

;.

a

u,

+--

Inicialmente ei cuerpo se mueve a V=ct e

atado al techo del tren al aumentar

lineal mente su velocidad, es decir al

experimentar aceleracin el tren,

notaremos que el hilo experimenta una

inclinacin, esto es debido a que el extremo

del hilo atado al techo avanza

aceleradamente, mientras que el otro

extremo del hilo que est con V. tiende a

mantener est velocidad debido a su inercia.

111 FALSO:

1 f ; U f 1 ? l

I g e : : : : e

- : G :

v

' .'

--= "\ .

L \ \

'i{ j ,:'J.)M ;,(

Al romperse la cuerda, en virtud a su inercia,

sta continua manteniendo lavelocidad del

tren ; y, debido a la atraccin gravtaconal

cae verticalmente efectuando en si un

movimiento parablico de cada libre

respecto a nosotros fijo en tierra.

N

PNOBLE.A .

En la figura dos cuerpos A y

densidades tal que p.

>

p.v

permanecen en equili

El diagrama de

es;

C)

E)

T

Procedemos a igualar fuerzas contraIias, es

decir.

1:F(t) =:EF()

4 T=,2W

2 T=W

A continuacin realizamos el

DeL

del

bloqueB.

T T

R .

: :: Y >1

,U kC '.

Igalando fuerzas contraras tendremos

tF(t)= F() 2T=W+R

2T=2T+R R=O

Finalmente el DCL del-bloque B ser

TLJT

e ..

PTA I 1

PROBLE.A

Respecto a la primera ley de Newton se

la veracidad (V) o falsedad (F) de

siguientes' proposiciones:

1 A B son dos objetos con MRUV respe

a Tierra y poseen la misma aceleraci

Entonces

A

puede ser sistema de referen

para aplicar la 1" ley de Newton

movimiento de

B.

11

Todo cuerpo en reposo respecto a TI

que inicia movimiento ha experimenta

una fuerza -.

Uncuerpo con

MRUV

puede tener

v

ierto instante. Justo en dicho insta

=0.

A) FVV B) VVF C) FFV D) VFF E) FV

NESOL.UCIIN

1)

VERDADERO:

Si bien es cierto los objetos A r B no

sistemas de

referencias

inerciales (SR/)

presentar aceleracin. pero .s podem

decir que la aceleracin relativa d

respecto a

B

es cero.

AIB =QA

as

= O H 6 b ;

- .

--:;: .i,; ..

'>c

. B

B

.

m.

----:",:;,.;#4'tt&t*W''

Esto significa que para un observad

ubicado en A el cuerpo B puede presen

reposo o se mueve

velocidad constan

Porlo que para que este estado de repos

de movimiento a v ecte pueda modifica

respecto a A se debe aplicar una fue

adicional neta que modifique el estado

reposo o de movimiento por tanto A pue

ser considerado como un sistema

referencia para aplicar la lera ley

Newton al cuerpo

B.

1/)

VERDADERO:

Para que el cuerpo en reposo respecto

tierra inicie su movirw . to, este de

experimentar una fuerza nta que cam